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第一节　通过植物组织培养可获得完整植株
第1课时　植物细胞的全能性、植物组织培养的过程和条件
[学习目标]　1.阐明植物细胞全能性的含义。2.概述植物组织培养的过程。3.举例说明离体培养实现细胞全能性的条件。
一、植物细胞的全能性和植物组织培养的过程
1．细胞工程的含义
2．植物组织培养
提醒　(1)植物组织培养的种类：根据外植体的不同，可分为器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。
(2)愈伤组织再分化形成完整植株的途径：器官发生途径和体细胞胚发生途径。
判断正误
(1)一般情况下，植物体的每个细胞都具有发育成完整植株的潜能(　　)
(2)愈伤组织是一种有一定组织结构、排列整齐的薄壁细胞团(　　)
(3)细胞全能性的表达是通过细胞的脱分化和再分化实现的(　　)
(4)胚状体是植物体内不经过受精过程由体细胞发育而成的类似胚的结构(　　)
任务一：植物组织培养的原理和过程
如图表示利用胡萝卜韧皮部细胞进行植物组织培养的流程，请据图分析回答下列问题：
(1)图中①②分别表示什么过程？
________________________________________________________________________
(2)经过①过程形成的愈伤组织有何特点？
________________________________________________________________________
(3)由愈伤组织经②过程形成完整植株，一般有哪两条途径？
________________________________________________________________________
(4)植物组织培养的原理是什么？
________________________________________________________________________
(5)利用文字、箭头等构建植物组织培养的流程图。
　体细胞胚和合子胚的比较
项目 体细胞胚 合子胚
不同 由体细胞或生殖细胞分裂、分化而来 由受精卵(合子)发育而来
相同 都能发育成完整植株
1．(2023·湖州高二联考)如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是(　　 )
A．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
B．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C．多倍体植株的培育必须经过题图所示过程
D．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
2．(2024·宁波高二期中)如图是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的流程示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．①②阶段依次经过了脱分化和再分化过程
B．②阶段会发生减数分裂过程
C．①阶段需要激素，②阶段不需要
D．以此兰花的花药进行离体培养所得到的植株为二倍体
二、离体培养的条件
提醒　(1)外植体经消毒后，需要用无菌水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用产生毒害作用。
(2)无机盐为植物提供大量元素和微量元素。
(3)有机营养成分中含有糖类、氨基酸、维生素等物质。
①糖类既可作为碳源和能源物质，又参与维持培养基的渗透压。蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源，其中蔗糖最为常用。
②维生素往往以辅酶的形式参与细胞的蛋白质、脂质、糖代谢等重要活动。
(4)使用最广泛的植物培养基是MS培养基，改动植物激素类物质的种类和比例可得到以下培养基：发芽培养基的参考配方为MS＋6 BA 1.0 mg/L＋NAA 0.2 mg/L；生根培养基的参考配方为MS＋NAA 0.3 mg/L。
判断正误
(1)外植体消毒后需经无菌水冲洗多次后才用于接种(　　)
(2)培养基在使用之前要放在烤箱中高温灭菌(　　)
(3)生长素类和细胞分裂素类物质的比值大时，有利于芽的形成(　　)
任务二：植物培养基的成分
结合教材表2－1：MS培养基成分表，分析回答下列问题：
(1)表中无机盐为植物提供的矿质元素中，大量元素和微量元素分别有哪些？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)除了表中所列成分外，植物组织培养时还需要添加哪些物质？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)分析培养基中植物激素的种类和作用。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．植物细胞表达全能性的条件
材料 离体的器官、组织或细胞等
培养基 营养物质、植物激素类物质、琼脂等
无菌操作 外植体消毒、接种器具和培养基灭菌、接种室和操作台紫外灯照射杀菌、规范的无菌操作流程
2.离体培养过程中的激素和光照的使用
(1)诱导再分化时，植物激素的浓度和配比不同，实验结果就会不同。
(2)诱导脱分化时，通常要避光培养；诱导再分化时，通常要给予适宜的光照。
(3)生长素类和细胞分裂素类比例适中→促进愈伤组织的形成；生长素类和细胞分裂素类比值小→利于芽的分化；生长素类和细胞分裂素类比值大→利于根的分化。
3．(2023·嘉兴高二检测)下列关于植物组织培养的叙述，错误的是(　　 )
A．植物组织培养技术的理论基础是植物细胞具有全能性
B．MS培养基中含有的大量元素包括N、P、K、Ca、Fe等
C．用酒精和氯化汞溶液分别处理离体植物组织后均需要用无菌水冲洗
D．植物的组织培养需要在无菌和人工控制的条件下进行
4．(2024·杭州高二期中)如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B．从根细胞到幼苗形成的过程说明植物根细胞具有全能性
C．过程③表示脱分化，其实质是基因的选择性表达
D．植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质
答案精析
一、梳理教材新知
1．细胞　细胞器　细胞产物　新生物体
2．无菌　离体　完整植株　产生细胞代谢产物　完整植株　不发生改变　全部遗传信息　离体　外植体　愈伤组织　脱分化　薄壁细胞团
判断正误
(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
提示　(2)愈伤组织是一种无组织结构、松散的薄壁细胞团。(4)胚状体是离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成的类似胚的结构。
探究核心知识
(1)①表示脱分化过程，②表示再分化过程。
(2)愈伤组织是无组织结构、松散的薄壁细胞团。
(3)器官发生途径和体细胞胚发生途径。
(4)植物细胞的全能性。
(5)如图所示
落实思维方法
1．D　[植物组织培养的生物学原理是植物细胞具有全能性，A错误；①过程是脱分化，②过程是再分化，脱分化过程中细胞增殖，但没有发生细胞分化，再分化时细胞增殖，同时分化成具有特殊功能的细胞，B错误；多倍体植株的培育无须经过植物组织培养，C错误；用胡萝卜的离体组织经植物组织培养获得试管苗，试管苗的基因型和提供外植体的亲本基因型相同，如果亲本是杂合子，那么试管苗也为杂合子，D正确。]
2．A　[图中①阶段为脱分化，②阶段为再分化，②阶段产生根、芽是有丝分裂和细胞分化的结果，A正确，B错误；①阶段需要激素，②阶段也需要激素，只是这两个过程的激素的浓度和配比不同，C错误；此兰花的花药经离体培养所得植株为单倍体，D错误。]
二、梳理教材新知
次氯酸钠　氯化汞　高压蒸汽　紫外灯　超净工作台　芽　根　有机营养　植物激素
判断正误
(1)√　(2)×　(3)×
提示　(2) 培养基一般用高压蒸汽灭菌。(3)生长素类和细胞分裂素类物质的比值大时，有利于根的形成。
探究核心知识
(1)大量元素有N、P、S、K、Mg、Ca；微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、I、Co等。
(2)琼脂、植物激素类物质等。
(3)培养基中添加的植物激素主要包括生长素类和细胞分裂素类；植物激素调控细胞的脱分化和再分化过程。
落实思维方法
3．B　[MS培养基中含有N、P、K、Ca等大量元素，Fe属于微量元素，B错误。]
4．B　[过程①为获取外植体，所以对过程①应做消毒处理，而彻底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误；过程③表示再分化，其实质是基因的选择性表达，C错误；在叶片分化之前植物细胞不能进行光合作用，所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质，D错误。](共66张PPT)
第二章 植物细胞工程
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第1课时
植物细胞的全能性、植物组织培养的过程和条件
学习目标
1.阐明植物细胞全能性的含义。
2.概述植物组织培养的过程。
3.举例说明离体培养实现细胞全能性的条件。
内容索引
一、植物细胞的全能性和植物组织培养的过程
课时对点练
二、离体培养的条件
植物细胞的全能性和植物组织培养的过程
一
梳理　教材新知
1.细胞工程的含义
细胞
细胞器
细胞产
物
新生物体
2.植物组织培养
无菌
离体
完整植株
产生细胞代谢产物
完整植株
不发生改变
全部遗传信息
离体
外植体
愈伤组织
脱分化
薄壁细胞团
提醒　(1)植物组织培养的种类：根据外植体的不同，可分为器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。
(2)愈伤组织再分化形成完整植株的途径：器官发生途径和体细胞胚发生途径。
(1)一般情况下，植物体的每个细胞都具有发育成完整植株的潜能(　　)
√
(2)愈伤组织是一种有一定组织结构、排列整齐的薄壁细胞团(　　)
×
提示　愈伤组织是一种无组织结构、松散的薄壁细胞团。
(3)细胞全能性的表达是通过细胞的脱分化和再分化实现的(　　)
√
(4)胚状体是植物体内不经过受精过程由体细胞发育而成的类似胚的结构(　　)
×
提示　胚状体是离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成的类似胚的结构。
任务一：植物组织培养的原理和过程
如图表示利用胡萝卜韧皮部细胞进行植物组织培养的流程，请据图分析回答下列问题：
探究　核心知识
(1)图中①②分别表示什么过程？
提示　①表示脱分化过程，②表示再分化过程。
(2)经过①过程形成的愈伤组织有何特点？
提示　愈伤组织是无组织结构、松散的薄壁细胞团。
(3)由愈伤组织经②过程形成完整植株，一般有哪两条途径？
提示　器官发生途径和体细胞胚发生途径。
(4)植物组织培养的原理是什么？
提示　植物细胞的全能性。
(5)利用文字、箭头等构建植物组织培养的流程图。
提示　如图所示
核心归纳
体细胞胚和合子胚的比较
项目 体细胞胚 合子胚
不同 由体细胞或生殖细胞分裂、分化而来 由受精卵(合子)发育而来
相同 都能发育成完整植株 1.(2023·湖州高二联考)如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是
A.此过程依据的生物学原理是细胞
　膜具有流动性
B.①②过程中都会发生细胞的增殖
　和分化
C.多倍体植株的培育必须经过题图所示过程
D.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
√
落实　思维方法
植物组织培养的生物学原理是植物细胞具有全能性，A错误；
①过程是脱分化，②过程是再分
化，脱分化过程中细胞增殖，但没有发生细胞分化，再分化时细胞增殖，同时分化成具有特殊功能的细胞，B错误；
多倍体植株的培育无须经过植物组织培养，C错误；
用胡萝卜的离体组织经植物组织培养获得试管苗，试管苗的基因型和提供外植体的亲本基因型相同，如果亲本是杂合子，那么试管苗也为杂合子，D正确。
2.(2024·宁波高二期中)如图是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的流程示意图，下列叙述正确的是
A.①②阶段依次经过了脱分化和再分化过程
B.②阶段会发生减数分裂过程
C.①阶段需要激素，②阶段不需要
D.以此兰花的花药进行离体培养所得到的植株为二倍体
√
图中①阶段为脱分化，②阶段为再分化，②阶段产生根、芽是有丝分裂和细胞分化的结果，A正确，B错误；
①阶段需要激素，②阶段也需要激素，只是这两个过程的激素的浓度和配比不同，C错误；
此兰花的花药经离体培养所得植株为单倍体，D错误。
离体培养的条件
二
梳理　教材新知
次氯酸钠
氯化汞
高压蒸汽
紫外灯
超净工作台
芽
根
有机营养
植物激素
提醒　(1)外植体经消毒后，需要用无菌水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用产生毒害作用。
(2)无机盐为植物提供大量元素和微量元素。
(3)有机营养成分中含有糖类、氨基酸、维生素等物质。
①糖类既可作为碳源和能源物质，又参与维持培养基的渗透压。蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源，其中蔗糖最为常用。
②维生素往往以辅酶的形式参与细胞的蛋白质、脂质、糖代谢等重要活动。
(4)使用最广泛的植物培养基是MS培养基，改动植物激素类物质的种类和比例可得到以下培养基：发芽培养基的参考配方为MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.2 mg/L；生根培养基的参考配方为MS＋NAA 0.3 mg/L。
(1)外植体消毒后需经无菌水冲洗多次后才用于接种(　　)
(2)培养基在使用之前要放在烤箱中高温灭菌(　　)
√
×
提示　培养基一般用高压蒸汽灭菌。
(3)生长素类和细胞分裂素类物质的比值大时，有利于芽的形成(　　)
×
提示　生长素类和细胞分裂素类物质的比值大时，有利于根的形成。
任务二：植物培养基的成分
结合教材表2－1：MS培养基成分表，分析回答下列问题：
(1)表中无机盐为植物提供的矿质元素中，大量元素和微量元素分别有哪些？
探究　核心知识
提示　大量元素有N、P、S、K、Mg、Ca；微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、I、Co等。
(2)除了表中所列成分外，植物组织培养时还需要添加哪些物质？
提示　琼脂、植物激素类物质等。
(3)分析培养基中植物激素的种类和作用。
提示　培养基中添加的植物激素主要包括生长素类和细胞分裂素类；植物激素调控细胞的脱分化和再分化过程。
核心归纳
1.植物细胞表达全能性的条件
材料 离体的器官、组织或细胞等
培养基 营养物质、植物激素类物质、琼脂等
无菌操作 外植体消毒、接种器具和培养基灭菌、接种室和操作台紫外灯照射杀菌、规范的无菌操作流程
核心归纳
2.离体培养过程中的激素和光照的使用
(1)诱导再分化时，植物激素的浓度和配比不同，实验结果就会不同。
(2)诱导脱分化时，通常要避光培养；诱导再分化时，通常要给予适宜的光照。
(3)生长素类和细胞分裂素类比例适中→促进愈伤组织的形成；生长素类和细胞分裂素类比值小→利于芽的分化；生长素类和细胞分裂素类比值大→利于根的分化。
3.(2023·嘉兴高二检测)下列关于植物组织培养的叙述，错误的是
A.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞具有全能性
B.MS培养基中含有的大量元素包括N、P、K、Ca、Fe等
C.用酒精和氯化汞溶液分别处理离体植物组织后均需要用无菌水冲洗
D.植物的组织培养需要在无菌和人工控制的条件下进行
√
落实　思维方法
MS培养基中含有N、P、K、Ca等大量元素，Fe属于微量元素，B错误。
4.(2024·杭州高二期中)如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是
A.对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B.从根细胞到幼苗形成的过程说明植物根细胞具有全能性
C.过程③表示脱分化，其实质是基因的选择性表达
D.植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质
√
过程①为获取外植体，所以对过程①应做消毒处理，而彻底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误；
过程③表示再分化，其实质是基因的选择性表达，C错误；
在叶片分化之前植物细胞不能进行光合作用，所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质，D错误。
网络构建
课时对点练
三
题组一　植物组织培养的原理和过程
1.(2023·嘉兴高二期中)如图表示利用胡萝卜根韧皮部细胞培养获得完整胡萝卜植株的简要流程，这体现了
A.胡萝卜细胞核的杂合性
B.胡萝卜细胞的全能性
C.胡萝卜细胞种类的多样性
D.胡萝卜细胞的易突变性
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2.(2024·台州高二期末)如图为蓝莓植物组织培养过程的流程图，下列有关叙述错误的是
A.对过程①获取的叶组织块进行消毒的原则是既杀死其表面的微生物，
　又减少消毒剂对细胞的伤害
B.过程②选用适宜的培养基，在光照培养箱中照光培养
C.图中愈伤组织还可通过器官发生途径再分化形成完整植株
D.过程④通过诱导可以产生突变
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对点训练
愈伤组织阶段一般不需要照光培养，B错误。
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4.(2023·温州高二质检)用高度分化的离体的植物细胞、组织和器官等进行组织培养可以形成愈伤组织。下列相关叙述错误的是
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D.在适宜条件下，该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
对点训练
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该愈伤组织的细胞经诱导培养可以发育为完整植株，可以体现细胞的全能性，B错误。
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题组二　植物组织培养的条件
5.将离体的胡萝卜形成层脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要的
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C.充足的光照
D.适宜的营养物质和植物激素
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6.(2023·杭州高二期中)某科研小组拟采用“取材→消毒→接种→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的流程繁殖某种名贵花卉。下列相关叙述正确的是
A.外植体经灭菌后，需要用无菌水多次冲洗
B.愈伤组织是无组织结构、松散的薄壁细胞团
C.培养基中细胞分裂素浓度较高时，有利于生根
D.用该流程获得的再生花卉幼苗不会出现变异
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对点训练
外植体不能进行灭菌处理，只能消毒，A错误；
培养基中细胞分裂素浓度较高时，有利于生芽，C错误；
用该流程获得的再生花卉幼苗也可能发生变异，如基因突变，D错误。
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7.(2024·嘉兴高二期中)以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。下列叙述错误的是
A.植物组织培养时所用的外植体必须经过表面消毒处理后才能接种
B.以绿色叶片和白色花瓣作为外植体，进行组织培养均能获得试管苗
C.外植体脱分化培养成愈伤组织的过程，需要植物激素类物质的处理
D.若用某一植物细胞进行组织培养，则该细胞必须有完整的细胞核和叶
　绿体
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对点训练
若用某一植物细胞进行组织培养，该细胞必须有完整的细胞核，D错误。
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8.(2023·台州高二期中)为了说明生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的相互作用，用烟草的愈伤组织做了如下的实验。下列四组实验中，培养基中的细胞分裂素等量，则生长素较少的一组是
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对点训练
当培养基中生长素和细胞分裂素的比例适中时，有利于愈伤组织的形成；当生长素比例偏高时，有利于根的形成；当细胞分裂素比例偏高时，有利于芽的分化。A图显示培养基有利于芽的分化，A符合题意。
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9.(2022·浙江1月选考，7)农作物秸秆的回收利用方式很多，其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用，相当于植物组织培养中固体培养基的
A.琼脂＋蔗糖 B.蔗糖＋激素
C.激素＋无机盐 D.无机盐＋琼脂
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由“秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质”可知，秸秆中的纤维素在食用菌菌丝生长过程中大量降解，提供碳源和能源，这相当于植物组织培养基中添加的蔗糖；秸秆中的纤维素是固体，可以作为培养基的支持物，这相当于植物组织培养基中添加的琼脂，A符合题意。
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10.(2024·台州高二期末)研究人员利用菊花的花蕾、叶片和茎3种不同外植体，调节培养基中6-BA、NAA的浓度和配比，从而诱导愈伤组织的形成和植株再生，结果如表。下列叙述错误的是
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外植体 接种外植体数/个 愈伤组织数/块 出苗数/株或丛
花蕾 50 35 35
叶片 25 10 5
茎 50 15 2
A.根据外植体不同，选用花蕾培养属于植物组织培养中的器官培养
B.叶片经脱分化形成愈伤组织后，仍保留原有细胞的结构和功能
C.带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗
D.据表可知，外植体的愈伤组织诱导率和出苗率：花蕾>叶片>茎
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外植体 接种外植体数/个 愈伤组织数/块 出苗数/株或丛
花蕾 50 35 35
叶片 25 10 5
茎 50 15 2
综合强化
花蕾是植物的器官，故根据外植体不同，选用花蕾培养属于植物组织培养中的器官培养，A正确；
叶片经脱分化形成愈伤组织后，失去了原来细胞特有的结构和功能，B错误；
因为芽中存在分生组织，故带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗，C正确；
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综合强化
外植体的愈伤组织诱导率＝愈伤组织数/接种外植体数，出苗率＝出苗数/接种外植体数，据表可知，外植体的愈伤组织诱导率和出苗率：花蕾>叶片>茎，D正确。
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11.培养胡萝卜根组织可获得试管苗，其过程如图所示。下列叙述错误的是
A.用胡萝卜根段培养成试管苗，
　体现了植物细胞的全能性
B.⑤⑥过程所需的生长素类和细
　胞分裂素类物质的浓度和配比不同
C.愈伤组织由一团正方形排列紧密的薄壁细胞组成
D.经组织培养得到的植株一般可保持原品种的遗传特性
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综合强化
⑤⑥过程分别形成愈伤组织和试管苗，形成的产物不同，需要的生长素和细胞分裂素的浓度和配比不同，B正确；
愈伤组织是无组织结构、松散的薄壁细胞团，C错误。
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12.某生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶(子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色)为外植体进行相关研究，得到如图所示的实验结果。下列相关叙述错误的是
A.实验开始前应对幼苗子叶和MS培
　养基进行灭菌处理
B.与愈伤组织细胞相比，胚状体细胞
　已经分化
C.暗处理时间长短对细胞脱分化率影响不大，但影响再分化率
D.结果表明西瓜子叶诱导形成胚状体的最适暗处理时间是1～2周
√
综合强化
1
2
3
4
5
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7
8
9
10
11
12
13
14
该实验的外植体(幼苗子叶)需要经过消毒处理，而不是灭菌，灭菌会使外植体死亡而无法培养出愈伤组织和胚状体，A错误。
综合强化
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13.(2023·舟山高二调研)如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接种到试管培养基上后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：
综合强化
1
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(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应含有营养物质和植物激素。营养物质包括水、无机盐、有机营养成分等。其中无机盐提供的矿质元素根据含量可分为__________和__________，植物激素包括细胞分裂素类物质和________类物质。
综合强化
1
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大量元素
微量元素
生长素
综合强化
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14
植物组织培养是指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。植物组织培养的培养基中通常含有水、无机盐、有机营养成分、琼脂、植物激素(生长素类和细胞分裂素类物质)等物质。
(2)此过程依据的原理是___________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是__________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞______等。
综合强化
1
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植物细胞的全能性
有丝分裂
分化
综合强化
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14
植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；由外植体发育成试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织细胞经有丝分裂和细胞分化形成试管苗。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌处理。
综合强化
1
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3
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14
培养基
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因___________的结果。
选择性表达
综合强化
14.(2024·金华高二联考)在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家以食用稗的成熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节物质对食用稗愈伤组织诱导率的影响。实验结果如表。请回答相关问题：
1
2
3
4
5
6
7
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11
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13
14
培养基代号 2,4-D/(mg·L－1) 6-BA/(mg·L－1) 愈伤组织诱导率/%
L1 1.0 0 65.41
L2 2.0 0 68.76
L3 3.0 0 91.01
L4 3.0 0.2 54.48
L5 3.0 0.5 57.35
L6 3.0 1.0 51.71
注：愈伤组织诱导率＝产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100%。
综合强化
(1)从表中数据可以知道，在基本培养基中添加较高浓度的________有利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织，而添加_______则不利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织。
2,4-D
1
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12
13
14
培养基代号 2,4-D/(mg·L－1) 6-BA/(mg·L－1) 愈伤组织诱导率/%
L1 1.0 0 65.41
L2 2.0 0 68.76
L3 3.0 0 91.01
L4 3.0 0.2 54.48
L5 3.0 0.5 57.35
L6 3.0 1.0 51.71
6-BA
综合强化
表中数据显示，L1、L2、L3培养基的自变量是2,4-D的浓度，这三组的实验结果说明，在基本培养基中添加较高浓度的2,4-D有利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织；L4、L5、L6培养基的自变量是6-BA的浓度，这三组的实验结果说明，添加6-BA不利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织。
1
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综合强化
(2)影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节物质外，培养的环境条件也是重要的因素。现提供200个已经消毒过的食用稗的成熟胚，在上述研究的基础上，探究光照对愈伤组织形成的影响。
Ⅰ.实验步骤：
①将200个已经消毒过的食用稗的成熟胚平均分为甲、乙两组，分别接种到_____(填培养基代号)培养基上。
②甲组置于_____条件下培养，乙组置于_______条件下培养，其他条件相同且适宜。
③培养一段时间后，分别______________________________________________
_____________。
1
2
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11
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13
14
L3
光照
黑暗
计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤
组织诱导率　
综合强化
该实验的目的是探究光照对愈伤组织形成的影响，因此自变量是有无光照，因变量是愈伤组织诱导率，而培养基等为无关变量，无关变量应控制相同且适宜，因此应将甲、乙两组的成熟胚分别接种到最有利于形成愈伤组织的L3培养基上。对甲、乙两组进行自变量处理：甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其他条件相同且适宜。观察并记录比较相应的因变量：培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率。探究性实验的实验预期结果和结论有多种可能，应注意全面讨论。
1
2
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综合强化
Ⅱ.预期实验结果和结论：
①____________________________________________________________
____________________。
②____________________________________________________________
__________________。
③_____________________________________________________________
__________________________________________。
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14
若甲组的愈伤组织诱导率大于乙组的愈伤组织诱导率，则光照有利于愈伤组织的形成
若甲组的愈伤组织诱导率小于乙组的愈伤组织诱导率，则黑暗有利于愈伤组织的形成
若甲组的愈伤组织诱导率和乙组的愈伤组织诱导率相当，则光照对愈伤组织的形成没有影响(①②③可颠倒顺序)第2课时　植物组织培养的应用、菊花的组织培养及幼苗的移栽
[学习目标]　1.举例说明植物组织培养有效地提高了生产效率。2.尝试进行菊花的组织培养。
一、植物组织培养通过多种途径有效地提高生产效率
1．快速繁殖植物
(1)根据培养过程，植物组织培养可以分为初代培养和继代培养。
①初代培养：指从植物体上分离下来的外植体的__________培养。初代培养获得的芽、胚状体等数量都不多，需要进一步增殖培养。
②继代培养：将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行____________。继代培养物可以不断______________培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍。
(2)离体繁殖主要以____________为外植体，再生个体的遗传性与母体一致，因此快速繁殖的过程就是植物克隆的过程，因此其本质是无性繁殖。
(3)意义：可以很好地________________________；可全年连续实验和生产，节约人力、物力。
2．植物脱毒
(1)选材部位和原因：植物________附近的病毒浓度很低甚至无病毒。
(2)方法：利用组织培养方法，取一定大小的________进行培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱病毒苗，再用脱病毒苗进行繁殖，则种植的作物就不会或极少发生病毒。
3．生产人工种子
(1)将植物离体培养产生的____________、芽等包埋在含有________成分和保护功能的物质中制成。
(2)人工种子结构
(3)优点：生产过程不受___________________________________________________限制；
可____________、快速繁殖优良品种；对于生育周期长、______________且难于有性繁殖的植物有重要意义。
4．细胞代谢产物的工业化生产
(1)原理：通过___________________________________________________________的培养来提取有价值的天然产物。
(2)实例：生产药物、食品、调料、香料、颜料等。
5．作物新品种的培育
(1)细胞突变体的筛选
在组织培养过程中，培养物的细胞处于____________状态，易受培养条件和外界压力的影响而发生________。
(2)单倍体育种
离体培养______________可获得单倍体，用____________处理单倍体植株，使染色体加倍，可获得纯合可育植株，大大________育种周期。
(3)转基因植物的克隆
将植物组织培养与基因工程技术相结合，可培育出抗逆、高产及优质的转基因植株。
(4)植物体细胞杂交
判断正误
(1)离体繁殖不仅繁殖速度快，而且还可以保持品种的优良特性(　　)
(2)脱病毒苗种植后不会再感染病毒(　　)
(3)单倍体育种就是花药或花粉离体培养(　　)
任务一：快速繁殖、植物脱毒
1．快速繁殖得到的产品会不会出现性状分离？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．经植物组织培养技术培育出的脱病毒苗抗病毒吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
任务二：突变体的筛选和利用
如图表示突变体的利用过程，请据图分析回答下列问题：
(1)突变体育种的原理是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)诱导分化得到的突变体都可以利用吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
　组织培养技术繁育作物的四种途径的比较
育种方法 原理 过程 优点
快速繁殖 植物细胞的全能性 脱分化、再分化 保持优良品种的遗传特性
突变体的利用 基因突变、植物细胞的全能性 对愈伤组织进行诱变处理后再筛选 提高突变率，获得优良性状
单倍体育种 植物细胞的全能性、染色体畸变 花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍 明显缩短育种周期
转基因植物育种 基因重组、植物细胞的全能性 将外源基因导入离体植物细胞 定向改造植株的特性
1．某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列有关叙述正确的是(　　)
A．使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B．为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用花粉进行培养
C．在诱导生根时，培养基中应提高细胞分裂素的浓度和配比
D．经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子
2．(2024·浙江1月选考，8)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是(　　)
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
二、活动：菊花的组织培养及幼苗的移栽
1．实验原理
(1)首先用发芽培养基(含细胞分裂素相对________和生长素相对________)培养菊花茎段，使其长出较多的________。
(2)然后用含有一定浓度__________的培养基将________分株培养，使其________。
(3)再将________的试管植株移至珍珠岩或蛭石中继续生长，苗健壮后可移栽定植。
2．方法步骤
判断正误
(1)外植体用化学试剂消毒后需经自来水多次冲洗才可用于接种(　　)
(2)解剖刀在火焰上灼烧后需冷却才能用于切割外植体(　　)
(3)接种操作需在超净工作台的酒精灯火焰旁进行(　　)
3．菊花的组织培养需要进行严格的无菌操作，下列说法不正确的是(　　)
A．培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
B．幼苗要先移植到消过毒的蛭石和珍珠岩等环境下生活一段时间
C．菊花茎段在洗涤灵稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，在75%酒精中消毒30 s，再用流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，然后用自来水多次冲洗
D．接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基
4．(2023·绍兴高二月考)水竹易管理和培植，干净而雅致。如图为通过植物组织培养大量获得水竹幼苗的过程。下列相关叙述正确的是(　　 )
A．水竹外植体插入培养基前要用无水乙醇进行消毒处理
B．生长素与细胞分裂素用量的比值大时，有利于芽的分化
C．应将水竹外植体的形态学上端插入诱导愈伤组织的培养基中
D．②过程为再分化，实质是基因的选择性表达
答案精析
1．(1)①第一次　②扩大培养　继代　(2)营养器官　(3)保持品种的优良性状
2．(1)生长点　(2)茎尖
3．(1)体细胞胚　营养　(2)人工种皮　人工胚乳　(3)季节　大量　育性不良
4．(1)植物细胞、组织
5．(1)不断分裂　变异　(2)花药或花粉　秋水仙素　缩短
判断正误
(1)√　(2)×　(3)×
探究核心知识
任务一
1．不会；因为快速繁殖利用了植物组织培养技术，属于无性繁殖，可以保持亲本的优良性状。
2．不抗病毒；因为“脱毒”与“抗毒”不同，前者指的是本身病毒极少，甚至无病毒，受病毒感染的机会少，而后者指的是能抵抗病毒的感染。
任务二
(1)基因突变和植物细胞的全能性。
(2)愈伤组织细胞分裂旺盛，一直处于不断增殖的状态，此时易发生基因突变。
(3)大多数都不可以利用；因为基因突变具有多方向性，得到的突变体不一定符合人类的需要。
落实思维方法
1．D　[使用体积分数为75%的酒精对外植体进行消毒，A错误；由于产生花粉过程中会发生基因重组，故为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用体细胞进行培养，B错误；在诱导生根时，培养基中应提高生长素的浓度和配比，C错误。]
2．D　[芽尖等分生组织分裂旺盛，且病毒浓度很低甚至无病毒，取材时常选用其作为外植体，A正确；培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确；将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正确；提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，D错误。]
二、梳理教材新知
1．(1)较多　较少　丛状苗　(2)生长素　丛状苗　生根　(3)生根
2．紫外灯　75%酒精　洗涤灵　75%酒精　10%次氯酸钠　无菌水　1 cm　一个芽　火焰　火焰　封口膜
10～12 h　火焰　生根　炼苗　培养及管理
判断正误
(1)×　(2)√　(3)√
落实思维方法
3．C　[幼苗要先移植到消过毒的蛭石和珍珠岩等环境下生活一段时间，以逐步适应外界的环境，B正确；菊花茎段在洗涤灵稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，在75%酒精中消毒30 s，再用流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，然后用无菌水多次冲洗，C错误；由于生长素的极性运输，接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基中，不能倒插，D正确。]
4．D　[水竹外植体插入培养基前要用75%酒精和10%次氯酸钠溶液进行消毒处理，A错误；生长素与细胞分裂素用量的比值大时，有利于根的分化，B错误；应将水竹外植体的形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中，C错误；由图分析可知，②过程为再分化，再分化过程的实质是基因的选择性表达，D正确。](共58张PPT)
第二章 植物细胞工程
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第2课时
植物组织培养的应用、菊花的组织培养及幼苗的移栽
学习目标
1.举例说明植物组织培养有效地提高了生产效率。
2.尝试进行菊花的组织培养。
内容索引
一、植物组织培养通过多种途径有效地提高生产效率
课时对点练
二、活动：菊花的组织培养及幼苗的移栽
植物组织培养通过多种途径有效地提高生产效率
一
梳理　教材新知
1.快速繁殖植物
(1)根据培养过程，植物组织培养可以分为初代培养和继代培养。
①初代培养：指从植物体上分离下来的外植体的　　　　培养。初代培养获得的芽、胚状体等数量都不多，需要进一步增殖培养。
②继代培养：将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行_________。继代培养物可以不断 　　培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍。
第一次
扩大培养
继代
(2)离体繁殖主要以　　　　　为外植体，再生个体的遗传性与母体一致，因此快速繁殖的过程就是植物克隆的过程，因此其本质是无性繁殖。
(3)意义：可以很好地　　　　　　　　　　；可全年连续实验和生产，节约人力、物力。
营养器官
保持品种的优良性状
2.植物脱毒
(1)选材部位和原因：植物　　　　附近的病毒浓度很低甚至无病毒。
(2)方法：利用组织培养方法，取一定大小的　　　进行培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱病毒苗，再用脱病毒苗进行繁殖，则种植的作物就不会或极少发生病毒。
生长点
茎尖
3.生产人工种子
(1)将植物离体培养产生的　　　　　、芽等包埋在含有　　　成分和保护功能的物质中制成。
(2)人工种子结构
体细胞胚
营养
人工种皮
人工胚乳
(3)优点：生产过程不受　　　限制；可　　　、快速繁殖优良品种；对于生育周期长、　　　　　且难于有性繁殖的植物有重要意义。
季节
大量
育性不良
4.细胞代谢产物的工业化生产
(1)原理：通过　　　　　　　　的培养来提取有价值的天然产物。
(2)实例：生产药物、食品、调料、香料、颜料等。
5.作物新品种的培育
(1)细胞突变体的筛选
在组织培养过程中，培养物的细胞处于　　　　　状态，易受培养条件和外界压力的影响而发生　　　。
(2)单倍体育种
离体培养　　　　　　可获得单倍体，用　　　　　处理单倍体植株，使染色体加倍，可获得纯合可育植株，大大　　　育种周期。
植物细胞、组织
不断分裂
变异
花药或花粉
秋水仙素
缩短
(3)转基因植物的克隆
将植物组织培养与基因工程技术相结合，可培育出抗逆、高产及优质的转基因植株。
(4)植物体细胞杂交
(1)离体繁殖不仅繁殖速度快，而且还可以保持品种的优良特性(　　)
(2)脱病毒苗种植后不会再感染病毒(　　)
(3)单倍体育种就是花药或花粉离体培养(　　)
√
×
×
任务一：快速繁殖、植物脱毒
1.快速繁殖得到的产品会不会出现性状分离？为什么？
探究　核心知识
提示　不会；因为快速繁殖利用了植物组织培养技术，属于无性繁殖，可以保持亲本的优良性状。
2.经植物组织培养技术培育出的脱病毒苗抗病毒吗？为什么？
提示　不抗病毒；因为“脱毒”与“抗毒”不同，前者指的是本身病毒极少，甚至无病毒，受病毒感染的机会少，而后者指的是能抵抗病毒的感染。
任务二：突变体的筛选和利用
如图表示突变体的利用过程，请据图分析回答下列问题：
提示　基因突变和植物细胞的全能性。
(1)突变体育种的原理是什么？
提示　愈伤组织细胞分裂旺盛，一直处于不断增殖的状态，此时易发生基因突变。
(2)在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是什么？
(3)诱导分化得到的突变体都可以利用吗？为什么？
提示　大多数都不可以利用；因为基因突变具有多方向性，得到的突变体不一定符合人类的需要。
核心归纳
组织培养技术繁育作物的四种途径的比较
育种方法 原理 过程 优点
快速繁殖 植物细胞的全能性 脱分化、再分化 保持优良品种的遗传特性
突变体的利用 基因突变、植物细胞的全能性 对愈伤组织进行诱变处理后再筛选 提高突变率，获得优良性状
单倍体 育种 植物细胞的全能性、染色体畸变 花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍 明显缩短育种周期
转基因植物育种 基因重组、植物细胞的全能性 将外源基因导入离体植物细胞 定向改造植株的特性
1.某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列有关叙述正确的是
A.使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B.为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用花粉进行培养
C.在诱导生根时，培养基中应提高细胞分裂素的浓度和配比
D.经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子
√
落实　思维方法
使用体积分数为75%的酒精对外植体进行消毒，A错误；
由于产生花粉过程中会发生基因重组，故为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用体细胞进行培养，B错误；
在诱导生根时，培养基中应提高生长素的浓度和配比，C错误。
2.(2024·浙江1月选考，8)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A.选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B.培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C.将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D.提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
√
芽尖等分生组织分裂旺盛，且病毒浓度很低甚至无病毒，取材时常选用其作为外植体，A正确；
培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确；
将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正确；
提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，D错误。
活动：菊花的组织培养及幼苗的移栽
二
1.实验原理
(1)首先用发芽培养基(含细胞分裂素相对　　　和生长素相对　　　)培养菊花茎段，使其长出较多的　　　　。
(2)然后用含有一定浓度　　　 的培养基将　　 　分株培养，使其 　 。
(3)再将 　　的试管植株移至珍珠岩或蛭石中继续生长，苗健壮后可移栽定植。
梳理　教材新知
较多
较少
丛状苗
生长素
丛状苗
生根
生根
2.方法步骤
紫外
灯
75%酒精
洗涤
灵
75%酒精
10%次氯酸钠
无菌水
1 cm
一个芽
火焰
火焰
封口膜
10~12 h
火焰
生根
炼苗
培养及管理
(1)外植体用化学试剂消毒后需经自来水多次冲洗才可用于接种(　　)
(2)解剖刀在火焰上灼烧后需冷却才能用于切割外植体(　　)
(3)接种操作需在超净工作台的酒精灯火焰旁进行(　　)
×
√
√
落实　思维方法
3.菊花的组织培养需要进行严格的无菌操作，下列说法不正确的是
A.培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石和珍珠岩等环境下生活一段时间
C.菊花茎段在洗涤灵稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，在75%酒
　精中消毒30 s，再用流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，
　然后用自来水多次冲洗
D.接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基
√
幼苗要先移植到消过毒的蛭石和珍珠岩等环境下生活一段时间，以逐步适应外界的环境，B正确；
菊花茎段在洗涤灵稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，在75%酒精中消毒30 s，再用流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min，然后用无菌水多次冲洗，C错误；
由于生长素的极性运输，接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基中，不能倒插，D正确。
4.(2023·绍兴高二月考)水竹易管理和培植，干净而雅致。如图为通过植物组织培养大量获得水竹幼苗的过程。下列相关叙述正确的是
A.水竹外植体插入培养基前要用无水乙醇进行消毒处理
B.生长素与细胞分裂素用量的比值大时，有利于芽的分化
C.应将水竹外植体的形态学上端插入诱导愈伤组织的培养基中
D.②过程为再分化，实质是基因的选择性表达
√
水竹外植体插入培养基前要用75%酒精和10%次氯酸钠溶液进行消毒处理，A错误；
生长素与细胞分裂素用量的比值大时，有利于根的分化，B错误；
应将水竹外植体的形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中，C错误；
由图分析可知，②过程为再分化，再分化过程的实质是基因的选择性表达，D正确。
网络构建
课时对点练
三
题组一　植物组织培养的应用
1.植物克隆的基本操作技术是
A.植物细胞的全能性 B.植物组织培养
C.发酵工程 D.消毒灭菌
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对点训练
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2.科研人员研究了草莓茎尖长度对分化苗的形成及脱毒效果的影响，结果如表所示。下列相关叙述错误的是
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对点训练
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A.茎尖越短，分化苗的形成越困难
B.茎尖越长，脱毒苗所占比例越低
C.选取0.3～0.5 mm的茎尖有利于培养脱毒草莓苗
D.0.4 mm的茎尖比0.6 mm的茎尖中的分生区细胞多
处理 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
对点训练
根据表格中数据不能确定0.4 mm的茎尖和0.6 mm的茎尖中的分生区细胞数目的多少，D错误。
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处理 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
3.(2024·温州高二期中)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮包装得到人工种子(如图所示)，人工种子在适宜条件下可萌发生长，这属于植物微型繁殖。下列叙述错误的是
A.该微型繁殖技术能保持植物原有的遗传特性
B.人工种皮需具备透气性以保持胚状体的活力
C.人工胚乳中需要添加有机营养成分及植物激
　素，不需要添加无机盐
D.人工种子的生产过程不受季节限制，可以大量、快速繁殖优良品种
对点训练
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人工种皮具备透气性，可以保证胚状体进行需氧呼吸时对氧气的需求，以保持胚状体的活力，B正确；
人工胚乳应该含有植物激素、矿质元素和糖类等物质，以保证胚状体的正常生长，C错误。
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4.(2024·宁波高二期末)为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。据图分析，下列相关叙述正确的是
A.过程①对外植体消毒可用酒精和次氯
　酸钠，过程②应持续照光以诱导外植
　体的脱分化
B.与辐射处理愈伤组织相比，辐射处理芽或根能提高获得优良突变株的概率
C.过程②中的细胞代谢类型为自养需氧型
D.诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根不是在同一个锥形瓶内完成的
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过程①是获取植物组织得到外植体，外植体需要消毒，过程②为脱分化，该过程中的细胞代谢类
型为异养需氧型，不需要持续照光，A、C错误；
愈伤组织细胞分裂旺盛，与辐射处理愈伤组织相比，辐射处理芽或根获得优良突变株的概率降低，B错误；
诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根需要不同配比的植物激素诱导实现，因此不是在同一个锥形瓶内完成的，D正确。
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5.紫草宁是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲通过植物组织培养技术培养紫草细胞进而生产紫草宁，下列相关操作错误的是
A.对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理，既可保证细胞活性也可减轻
　污染
B.培养基中要加入植物激素，保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织
C.调节植物激素的种类、浓度和配比，以保证愈伤组织再分化并得到完整
的植株
D.在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气，以保证氧气的充足供应
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本题植物组织培养的目的是获得细胞代谢产物，而不是完整植株，培养到愈伤组织阶段就可以，C错误。
题组二　菊花的组织培养
6.(2023·舟山高二检测)外植体经消毒后，需要用无菌水多次冲洗，其目的是
A.洗去外植体表面的泥土、灰尘颗粒
B.增加次氯酸钠等消毒剂的消毒效果
C.避免消毒剂长时间作用对外植体产生毒害
D.保证培养基能够彻底灭菌
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7.(2022·浙江6月选考，23)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是
A.用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D.不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
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自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用75%酒精消毒处理，用流水冲洗，再用10%次氯酸钠溶液消毒处理，最后用无菌水多次冲洗，A错误；
培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；
组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好、透气，有利于幼苗的生根和叶片的生长，C错误。
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8.下列有关菊花组织培养的叙述，错误的是
A.外植体一般选自未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝
B.为充分利用培养条件，每个培养瓶中可接种1～3个外植体
C.培养形成的愈伤组织可继续在原培养基中分化形成植株
D.外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施
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在以快速繁殖为主要目的时，菊花未开花植株的茎上部新萌生的侧枝是最为常用的外植体，因为该处细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，A正确；
培养形成的愈伤组织需要转移到分化培养基中才能再分化形成植株，C错误；
外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施，最后为了避免消毒液的危害，需要用无菌水多次冲洗，D正确。
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9.“烟薯－25”是一种甜度大、抗病力强、产量高的红薯。它是进行无性繁殖的作物，多代繁殖后病毒会在体内积累，导致含糖量不足，产量下降。大面积栽培时，一般都用脱病毒苗。下列有关脱病毒苗培育过程的叙述，错误的是
A.脱病毒苗培育过程的原理是植物细胞具有全能性
B.脱病毒苗培育过程一般需经历脱分化和再分化两个阶段
C.脱分化和再分化的培养基成分是相同的，但两个阶段光照条件不同
D.培育脱病毒苗应选用分生组织，因为分生组织所含的病毒少或不含病毒
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脱病毒苗的培育采用了植物组织培养技术，而该技术的原理是植物细胞具有全能性，A正确；
除了光照条件不同外，植物组织培养过程中脱分化和再分化的培养基中植物激素的浓度和配比也不同，C错误；
由于植物生长点附近(如分生组织)的病毒浓度很低甚至无病毒，可利用分生组织(如芽尖)对植物进行脱毒培养，获得脱病毒苗，D正确。
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A.获得脱病毒苗利用了植物细胞具有全能性的原理
B.培养基中常添加生长素、细胞分裂素等植物激素
C.结果显示超低温保存茎尖可以提高脱毒率
D.可用光学显微镜观察病毒颗粒检测茎尖脱毒率
10.束顶病毒是香蕉的严重病害之一，常用易感病植株的茎尖作外植体以获得脱病毒苗。科研人员进行相关实验的结果如表所示，下列相关叙述错误的是
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茎尖预处理 茎尖数量 成活茎尖数 成活率/% 脱病毒茎尖数 脱毒率/%
未低温保存 32 30 93.75 8 26.67
超低温保存 60 33 55.00 20 60.61
光学显微镜无法观察到病毒，D错误。
11.(2024·浙大附中丁兰校区高二期中)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域，辣椒素的获得途径如图所示。下列有关叙述正确的是
A.外植体进行植物组织
　培养时，都必须经历
　①和②两个阶段
B.外植体消毒时，用0.1%氯化汞处理后再用清水多次冲洗
C.培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值低时，有利于芽的分化
D.可利用发酵罐对高产细胞系进行液体悬浮培养，从而获得大量辣椒素
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外植体进行植物组织培养时，不都必须经历①(脱分化)和②(再分化)两个阶段，可直接培养外植体获得完整植株，A错误；
外植体消毒时，用0.1%氯化汞处理后再用无菌水多次冲洗，B错误；
培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值低时，有利于根的分化，比值高时有利于芽的分化，C错误。
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12.花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是
A.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
B.过程②的培养基中需要添加较高浓度的细胞分裂素以利于芽的分化
C.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
D.为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在75%酒精中浸泡30 min
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二倍体植物的花药细胞核中只含有1个染色体组，通过花药离体培养形成愈伤组织后，再经过秋水仙素处理，可以通过筛选获得纯合的二倍体，A正确；
过程②是脱分化，培养基中生长素和细胞分裂素比例应适中，B错误；
过程④应将炼苗后的植株移栽到灭菌的蛭石和珍珠岩中，C错误；
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过程①所用的花药不能在75%酒精中浸泡30 min，长时间浸泡会杀死花药细胞，D错误。
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13.(2023·丽水高二调研)回答下列关于植物组织培养的问题：
(1)在进行菊花组织培养之前，要打开接种室和超净工作台的________，照射20～30 min；打开工作台的______，5～10 min后进入接种室操作。
(2)利用MS培养基配制成发芽培养基时，要在MS培养基中加入相应量的______溶液和_____溶液，经高压蒸汽灭菌后备用。影响高压蒸汽灭菌效果的因素有温度、压力、________________________等。
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紫外灯
风机
6-BA
NAA
时间(其他合理答案也可)
(3)将带芽的菊花枝条剪成一定大小，在________稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，再用75%酒精和____________________________溶液对茎段进行消毒；发芽培养时______(填“需要”或“不需要”)光照。
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洗涤灵
10%次氯酸钠(或0.1%氯化汞)
需要
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14.(2024·浙江四校高二联考)紫草是一种重要的药用植物，其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡等功效，同时也是一种天然染料。科研人员利用紫草新生的营养芽为外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行悬浮培养，以获得更多的紫草宁。回答下列问题：
(1)若要通过植物组织培养获得脱毒紫草植株，应优先选择紫草植株的______部位作为外植体，原因是___________________________________
________________________________________(答两点)。
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茎尖
茎尖细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织；该部位病毒浓度很低甚至无病毒
(2)外植体需经______处理，常用的试剂有_________________________
____________(答出两种即可)，最后再用________多次冲洗。
(3)在设计紫草植物组织培养的培养基时，可以目前使用最广泛的______培养基为基础，改动某些成分使之适宜紫草组培不同阶段的需求。培养基中需要加入蔗糖，作用是_______________________________________
__________________(答出两点)。
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消毒
75%酒精、10%次氯酸钠、
0.1%氯化汞
无菌水
MS
作为碳源，作为能源物质提供能量，参与维持培养基渗透压
综合强化
综合强化
(4)研究人员将培养的愈伤组织分别接种到含有不同比例NAA(生长素类似物)和KT(细胞分裂素类似物)的培养基中培养。实验处理与结果如表。
依据实验结果，可以得出的结论：植物生长调节物质(NAA和KT)的比例会影响愈伤组织的分化，具体表现为________
____________________________________________________________________。
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编号 含量/(mg·L－1) 分化情况
NAA KT 1 0 0 不分化
2 0 2 分化芽
3 2 0 分化根
4 0.2 2 分化芽
5 2 0.2 不分化
6 0.02 2 分化芽
7 2 0.02 分化根
相对较高的NAA/KT比值有利于根形成，相对较低的NAA/KT比值有利于芽形成
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分析题表可知：分化成根的3号和7号培养基中NAA/KT的比值高，分化成芽的2号、4号、6号培养基中NAA/KT的比值低，故可得出相对高的NAA(生长素类似物)/KT(细胞分裂素类似物)比值有利于根形成，反之有利于芽形成。
编号 含量/(mg·L－1) 分化情况
NAA KT 1 0 0 不分化
2 0 2 分化芽
3 2 0 分化根
4 0.2 2 分化芽
5 2 0.2 不分化
6 0.02 2 分化芽
7 2 0.02 分化根作业7　植物细胞的全能性、植物组织培养的过程和条件
(分值：100分)
第1～12题，每题6分，共72分。
题组一　植物组织培养的原理和过程
1．(2023·嘉兴高二期中)如图表示利用胡萝卜根韧皮部细胞培养获得完整胡萝卜植株的简要流程，这体现了(　　)
A．胡萝卜细胞核的杂合性
B．胡萝卜细胞的全能性
C．胡萝卜细胞种类的多样性
D．胡萝卜细胞的易突变性
2．(2024·台州高二期末)如图为蓝莓植物组织培养过程的流程图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．对过程①获取的叶组织块进行消毒的原则是既杀死其表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．过程②选用适宜的培养基，在光照培养箱中照光培养
C．图中愈伤组织还可通过器官发生途径再分化形成完整植株
D．过程④通过诱导可以产生突变
3．植物组织培养的一般过程可以归结为(　　)
A．离体组织细胞愈伤组织组织器官或胚状体植物体
B．愈伤组织组织器官或胚状体植物体
C．离体组织细胞组织器官或胚状体愈伤组织植物体
D．组织器官或胚状体愈伤组织植物体
4．(2023·温州高二质检)用高度分化的离体的植物细胞、组织和器官等进行组织培养可以形成愈伤组织。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D．在适宜条件下，该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
题组二　植物组织培养的条件
5．将离体的胡萝卜形成层脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要的(　　)
A．消毒灭菌
B．适宜的温度
C．充足的光照
D．适宜的营养物质和植物激素
6．(2023·杭州高二期中)某科研小组拟采用“取材→消毒→接种→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的流程繁殖某种名贵花卉。下列相关叙述正确的是(　　)
A．外植体经灭菌后，需要用无菌水多次冲洗
B．愈伤组织是无组织结构、松散的薄壁细胞团
C．培养基中细胞分裂素浓度较高时，有利于生根
D．用该流程获得的再生花卉幼苗不会出现变异
7．(2024·嘉兴高二期中)以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。下列叙述错误的是(　　)
A．植物组织培养时所用的外植体必须经过表面消毒处理后才能接种
B．以绿色叶片和白色花瓣作为外植体，进行组织培养均能获得试管苗
C．外植体脱分化培养成愈伤组织的过程，需要植物激素类物质的处理
D．若用某一植物细胞进行组织培养，则该细胞必须有完整的细胞核和叶绿体
8．(2023·台州高二期中)为了说明生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的相互作用，用烟草的愈伤组织做了如下的实验。下列四组实验中，培养基中的细胞分裂素等量，则生长素较少的一组是(　　)
9．(2022·浙江1月选考，7)农作物秸秆的回收利用方式很多，其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用，相当于植物组织培养中固体培养基的(　　)
A．琼脂＋蔗糖 B．蔗糖＋激素
C．激素＋无机盐 D．无机盐＋琼脂
10．(2024·台州高二期末)研究人员利用菊花的花蕾、叶片和茎3种不同外植体，调节培养基中6-BA、NAA的浓度和配比，从而诱导愈伤组织的形成和植株再生，结果如表。下列叙述错误的是(　　)
外植体 接种外植体数/个 愈伤组织数/块 出苗数/株或丛
花蕾 50 35 35
叶片 25 10 5
茎 50 15 2
A.根据外植体不同，选用花蕾培养属于植物组织培养中的器官培养
B．叶片经脱分化形成愈伤组织后，仍保留原有细胞的结构和功能
C．带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗
D．据表可知，外植体的愈伤组织诱导率和出苗率：花蕾>叶片>茎
11．培养胡萝卜根组织可获得试管苗，其过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．用胡萝卜根段培养成试管苗，体现了植物细胞的全能性
B．⑤⑥过程所需的生长素类和细胞分裂素类物质的浓度和配比不同
C．愈伤组织由一团正方形排列紧密的薄壁细胞组成
D．经组织培养得到的植株一般可保持原品种的遗传特性
12．某生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶(子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色)为外植体进行相关研究，得到如图所示的实验结果。下列相关叙述错误的是(　　)
A．实验开始前应对幼苗子叶和MS培养基进行灭菌处理
B．与愈伤组织细胞相比，胚状体细胞已经分化
C．暗处理时间长短对细胞脱分化率影响不大，但影响再分化率
D．结果表明西瓜子叶诱导形成胚状体的最适暗处理时间是1～2周
13．(16分)(2023·舟山高二调研)如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接种到试管培养基上后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应含有营养物质和植物激素。营养物质包括水、无机盐、有机营养成分等。其中无机盐提供的矿质元素根据含量可分为________________和________________，植物激素包括细胞分裂素类物质和______________类物质。
(2)此过程依据的原理是____________________________________________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是____________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对____________进行灭菌处理。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因________________的结果。
14．(12分)(2024·金华高二联考)在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家以食用稗的成熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节物质对食用稗愈伤组织诱导率的影响。实验结果如表。请回答相关问题：
培养基代号 2,4-D/(mg·L－1) 6-BA/(mg·L－1) 愈伤组织诱导率/%
L1 1.0 0 65.41
L2 2.0 0 68.76
L3 3.0 0 91.01
L4 3.0 0.2 54.48
L5 3.0 0.5 57.35
L6 3.0 1.0 51.71
注：愈伤组织诱导率＝产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100%。
(1)(2分)从表中数据可以知道，在基本培养基中添加较高浓度的__________有利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织，而添加__________则不利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织。
(2)(10分)影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节物质外，培养的环境条件也是重要的因素。现提供200个已经消毒过的食用稗的成熟胚，在上述研究的基础上，探究光照对愈伤组织形成的影响。
Ⅰ.实验步骤：
①将200个已经消毒过的食用稗的成熟胚平均分为甲、乙两组，分别接种到__________(填培养基代号)培养基上。
②甲组置于________条件下培养，乙组置于__________条件下培养，其他条件相同且适宜。
③培养一段时间后，分别__________________________________________________________。
Ⅱ.预期实验结果和结论：
①_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案精析
1．B
2．B　[愈伤组织阶段一般不需要照光培养，B错误。]
3．A
4．B　[该愈伤组织的细胞经诱导培养可以发育为完整植株，可以体现细胞的全能性，B错误。]
5．C
6．B　[外植体不能进行灭菌处理，只能消毒，A错误；培养基中细胞分裂素浓度较高时，有利于生芽，C错误；用该流程获得的再生花卉幼苗也可能发生变异，如基因突变，D错误。]
7．D　[若用某一植物细胞进行组织培养，该细胞必须有完整的细胞核，D错误。]
8．A　[当培养基中生长素和细胞分裂素的比例适中时，有利于愈伤组织的形成；当生长素比例偏高时，有利于根的形成；当细胞分裂素比例偏高时，有利于芽的分化。A图显示培养基有利于芽的分化，A符合题意。]
9．A　[由“秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质”可知，秸秆中的纤维素在食用菌菌丝生长过程中大量降解，提供碳源和能源，这相当于植物组织培养基中添加的蔗糖；秸秆中的纤维素是固体，可以作为培养基的支持物，这相当于植物组织培养基中添加的琼脂，A符合题意。]
10．B　[花蕾是植物的器官，故根据外植体不同，选用花蕾培养属于植物组织培养中的器官培养，A正确；叶片经脱分化形成愈伤组织后，失去了原来细胞特有的结构和功能，B错误；因为芽中存在分生组织，故带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗，C正确；外植体的愈伤组织诱导率＝愈伤组织数/接种外植体数，出苗率＝出苗数/接种外植体数，据表可知，外植体的愈伤组织诱导率和出苗率：花蕾>叶片>茎，D正确。]
11．C　[⑤⑥过程分别形成愈伤组织和试管苗，形成的产物不同，需要的生长素和细胞分裂素的浓度和配比不同，B正确；愈伤组织是无组织结构、松散的薄壁细胞团，C错误。]
12．A　[该实验的外植体(幼苗子叶)需要经过消毒处理，而不是灭菌，灭菌会使外植体死亡而无法培养出愈伤组织和胚状体，A错误。]
13．(1)大量元素　微量元素　生长素　(2)植物细胞的全能性　有丝分裂　分化　(3)培养基　(4)选择性表达
解析　(1)植物组织培养是指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。植物组织培养的培养基中通常含有水、无机盐、有机营养成分、琼脂、植物激素(生长素类和细胞分裂素类物质)等物质。(2)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性；由外植体发育成试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织细胞经有丝分裂和细胞分化形成试管苗。
14．(1)2,4 D　6 BA　(2)Ⅰ.①L3　②光照　黑暗　③计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率　Ⅱ.①若甲组的愈伤组织诱导率大于乙组的愈伤组织诱导率，则光照有利于愈伤组织的形成　②若甲组的愈伤组织诱导率小于乙组的愈伤组织诱导率，则黑暗有利于愈伤组织的形成　③若甲组的愈伤组织诱导率和乙组的愈伤组织诱导率相当，则光照对愈伤组织的形成没有影响(①②③可颠倒顺序)
解析　(1)表中数据显示，L1、L2、L3培养基的自变量是2,4 D的浓度，这三组的实验结果说明，在基本培养基中添加较高浓度的2,4 D有利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织；L4、L5、L6培养基的自变量是6 BA的浓度，这三组的实验结果说明，添加6 BA不利于食用稗的成熟胚形成愈伤组织。(2)该实验的目的是探究光照对愈伤组织形成的影响，因此自变量是有无光照，因变量是愈伤组织诱导率，而培养基等为无关变量，无关变量应控制相同且适宜，因此应将甲、乙两组的成熟胚分别接种到最有利于形成愈伤组织的L3培养基上。对甲、乙两组进行自变量处理：甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其他条件相同且适宜。观察并记录比较相应的因变量：培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率。探究性实验的实验预期结果和结论有多种可能，应注意全面讨论。作业8　植物组织培养的应用、菊花的组织培养及幼苗的移栽
(分值：100分)
第1～8题，每题5分；第9～12题，每题6分，共64分。
题组一　植物组织培养的应用
1．植物克隆的基本操作技术是(　　)
A．植物细胞的全能性 B．植物组织培养
C．发酵工程 D．消毒灭菌
2．科研人员研究了草莓茎尖长度对分化苗的形成及脱毒效果的影响，结果如表所示。下列相关叙述错误的是(　　)
处理 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
A.茎尖越短，分化苗的形成越困难
B．茎尖越长，脱毒苗所占比例越低
C．选取0.3～0.5 mm的茎尖有利于培养脱毒草莓苗
D．0.4 mm的茎尖比0.6 mm的茎尖中的分生区细胞多
3．(2024·温州高二期中)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮包装得到人工种子(如图所示)，人工种子在适宜条件下可萌发生长，这属于植物微型繁殖。下列叙述错误的是(　　)
A．该微型繁殖技术能保持植物原有的遗传特性
B．人工种皮需具备透气性以保持胚状体的活力
C．人工胚乳中需要添加有机营养成分及植物激素，不需要添加无机盐
D．人工种子的生产过程不受季节限制，可以大量、快速繁殖优良品种
4．(2024·宁波高二期末)为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。据图分析，下列相关叙述正确的是(　　)
A．过程①对外植体消毒可用酒精和次氯酸钠，过程②应持续照光以诱导外植体的脱分化
B．与辐射处理愈伤组织相比，辐射处理芽或根能提高获得优良突变株的概率
C．过程②中的细胞代谢类型为自养需氧型
D．诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根不是在同一个锥形瓶内完成的
5．紫草宁是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲通过植物组织培养技术培养紫草细胞进而生产紫草宁，下列相关操作错误的是(　　)
A．对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理，既可保证细胞活性也可减轻污染
B．培养基中要加入植物激素，保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织
C．调节植物激素的种类、浓度和配比，以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株
D．在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气，以保证氧气的充足供应
题组二　菊花的组织培养
6．(2023·舟山高二检测)外植体经消毒后，需要用无菌水多次冲洗，其目的是(　　)
A．洗去外植体表面的泥土、灰尘颗粒
B．增加次氯酸钠等消毒剂的消毒效果
C．避免消毒剂长时间作用对外植体产生毒害
D．保证培养基能够彻底灭菌
7．(2022·浙江6月选考，23)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
8．下列有关菊花组织培养的叙述，错误的是(　　)
A．外植体一般选自未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝
B．为充分利用培养条件，每个培养瓶中可接种1～3个外植体
C．培养形成的愈伤组织可继续在原培养基中分化形成植株
D．外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施
9．“烟薯－25”是一种甜度大、抗病力强、产量高的红薯。它是进行无性繁殖的作物，多代繁殖后病毒会在体内积累，导致含糖量不足，产量下降。大面积栽培时，一般都用脱病毒苗。下列有关脱病毒苗培育过程的叙述，错误的是(　　)
A．脱病毒苗培育过程的原理是植物细胞具有全能性
B．脱病毒苗培育过程一般需经历脱分化和再分化两个阶段
C．脱分化和再分化的培养基成分是相同的，但两个阶段光照条件不同
D．培育脱病毒苗应选用分生组织，因为分生组织所含的病毒少或不含病毒
10．束顶病毒是香蕉的严重病害之一，常用易感病植株的茎尖作外植体以获得脱病毒苗。科研人员进行相关实验的结果如表所示，下列相关叙述错误的是(　　)
茎尖预处理 茎尖数量 成活茎尖数 成活率/% 脱病毒茎尖数 脱毒率/%
未低温保存 32 30 93.75 8 26.67
超低温保存 60 33 55.00 20 60.61
A.获得脱病毒苗利用了植物细胞具有全能性的原理
B．培养基中常添加生长素、细胞分裂素等植物激素
C．结果显示超低温保存茎尖可以提高脱毒率
D．可用光学显微镜观察病毒颗粒检测茎尖脱毒率
11．(2024·浙大附中丁兰校区高二期中)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域，辣椒素的获得途径如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．外植体进行植物组织培养时，都必须经历①和②两个阶段
B．外植体消毒时，用0.1%氯化汞处理后再用清水多次冲洗
C．培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值低时，有利于芽的分化
D．可利用发酵罐对高产细胞系进行液体悬浮培养，从而获得大量辣椒素
12．花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
B．过程②的培养基中需要添加较高浓度的细胞分裂素以利于芽的分化
C．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
D．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在75%酒精中浸泡30 min
13．(16分)(2023·丽水高二调研)回答下列关于植物组织培养的问题：
(1)在进行菊花组织培养之前，要打开接种室和超净工作台的________，照射20～30 min；打开工作台的________，5～10 min后进入接种室操作。
(2)利用MS培养基配制成发芽培养基时，要在MS培养基中加入相应量的______溶液和_____溶液，经高压蒸汽灭菌后备用。影响高压蒸汽灭菌效果的因素有温度、压力、______等。
(3)将带芽的菊花枝条剪成一定大小，在__________稀释液中浸泡2 min，用流水冲洗干净后，再用75%酒精和__________________溶液对茎段进行消毒；发芽培养时________(填“需要”或“不需要”)光照。
14．(20分)(2024·浙江四校高二联考)紫草是一种重要的药用植物，其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡等功效，同时也是一种天然染料。科研人员利用紫草新生的营养芽为外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行悬浮培养，以获得更多的紫草宁。回答下列问题：
(1)若要通过植物组织培养获得脱毒紫草植株，应优先选择紫草植株的__________部位作为外植体，原因是__________________________________________________________________(答两点)。
(2)外植体需经____________处理，常用的试剂有________________________(答出两种即可)，最后再用____________多次冲洗。
(3)(6分)在设计紫草植物组织培养的培养基时，可以目前使用最广泛的________培养基为基础，改动某些成分使之适宜紫草组培不同阶段的需求。培养基中需要加入蔗糖，作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。
(4)(4分)研究人员将培养的愈伤组织分别接种到含有不同比例NAA(生长素类似物)和KT(细胞分裂素类似物)的培养基中培养。实验处理与结果如表。
编号 含量/(mg·L－1) 分化情况
NAA KT
1 0 0 不分化
2 0 2 分化芽
3 2 0 分化根
4 0.2 2 分化芽
5 2 0.2 不分化
6 0.02 2 分化芽
7 2 0.02 分化根
依据实验结果，可以得出的结论：植物生长调节物质(NAA和KT)的比例会影响愈伤组织的分化，具体表现为____________________________________________________________。
答案精析
1．B
2．D　[根据表格中数据不能确定0.4 mm的茎尖和0.6 mm的茎尖中的分生区细胞数目的多少，D错误。]
3．C　[人工种皮具备透气性，可以保证胚状体进行需氧呼吸时对氧气的需求，以保持胚状体的活力，B正确；人工胚乳应该含有植物激素、矿质元素和糖类等物质，以保证胚状体的正常生长，C错误。]
4．D　[过程①是获取植物组织得到外植体，外植体需要消毒，过程②为脱分化，该过程中的细胞代谢类型为异养需氧型，不需要持续照光，A、C错误；愈伤组织细胞分裂旺盛，与辐射处理愈伤组织相比，辐射处理芽或根获得优良突变株的概率降低，B错误；诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根需要不同配比的植物激素诱导实现，因此不是在同一个锥形瓶内完成的，D正确。]
5．C　[本题植物组织培养的目的是获得细胞代谢产物，而不是完整植株，培养到愈伤组织阶段就可以，C错误。]
6．C
7．D　[自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用75%酒精消毒处理，用流水冲洗，再用10%次氯酸钠溶液消毒处理，最后用无菌水多次冲洗，A错误；培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好、透气，有利于幼苗的生根和叶片的生长，C错误。]
8．C　[在以快速繁殖为主要目的时，菊花未开花植株的茎上部新萌生的侧枝是最为常用的外植体，因为该处细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，A正确；培养形成的愈伤组织需要转移到分化培养基中才能再分化形成植株，C错误；外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施，最后为了避免消毒液的危害，需要用无菌水多次冲洗，D正确。]
9．C　[脱病毒苗的培育采用了植物组织培养技术，而该技术的原理是植物细胞具有全能性，A正确；除了光照条件不同外，植物组织培养过程中脱分化和再分化的培养基中植物激素的浓度和配比也不同，C错误；由于植物生长点附近(如分生组织)的病毒浓度很低甚至无病毒，可利用分生组织(如芽尖)对植物进行脱毒培养，获得脱病毒苗，D正确。]
10．D　[光学显微镜无法观察到病毒，D错误。]
11．D　[外植体进行植物组织培养时，不都必须经历①(脱分化)和②(再分化)两个阶段，可直接培养外植体获得完整植株，A错误；外植体消毒时，用0.1%氯化汞处理后再用无菌水多次冲洗，B错误；培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值低时，有利于根的分化，比值高时有利于芽的分化，C错误。]
12．A　[二倍体植物的花药细胞核中只含有1个染色体组，通过花药离体培养形成愈伤组织后，再经过秋水仙素处理，可以通过筛选获得纯合的二倍体，A正确；过程②是脱分化，培养基中生长素和细胞分裂素比例应适中，B错误；过程④应将炼苗后的植株移栽到灭菌的蛭石和珍珠岩中，C错误；过程①所用的花药不能在75%酒精中浸泡30 min，长时间浸泡会杀死花药细胞，D错误。]
13．(1)紫外灯　风机　(2)6 BA　NAA　时间(其他合理答案也可)　(3)洗涤灵　10%次氯酸钠(或0.1%氯化汞)　需要
14．(1)茎尖　茎尖细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织；该部位病毒浓度很低甚至无病毒　(2)消毒　75%酒精、10%次氯酸钠、0.1%氯化汞　无菌水　(3)MS　作为碳源，作为能源物质提供能量，参与维持培养基渗透压　(4)相对较高的 NAA/KT 比值有利于根形成，相对较低的 NAA/KT 比值有利于芽形成
解析　(4)分析题表可知：分化成根的3号和7号培养基中NAA/KT的比值高，分化成芽的2号、4号、6号培养基中NAA/KT的比值低，故可得出相对高的NAA(生长素类似物)/KT(细胞分裂素类似物)比值有利于根形成，反之有利于芽形成。

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